软土地基在水利工程施工过程中表现出了较为明显的危害性,该类地基由于承载性不足,后期很容易导致水利结构坍塌或变形,影响整个水利工程的安全性与可靠性。因此,在实际施工过程中,必须做好前期勘察工作,根据地基土质条件特征,采取科学合理的方式加以改良,从而提高功水利施工质量。
1软土地基的特点及危害
软土地基以土质松软为最基本特征,组成软土地基土壤一般为粉土颗粒和粘土,土质结构的孔隙普遍偏大,当受到外界压力的时候稳定性较差,容易出现地基沉降。另外,软土地基的透水性相对较低,排水难度大,且密度不均匀,沉降速度较快,压缩性高,很容易发生结构变形。软土地基的这种土质特点,会对建设在其上方的建筑物造成较大危害,如果不能采取科学有效的方法对地基进行加固处理,在长期的荷载作用力下,上层建筑会受到明显的纵向剪切力影响而出墙体开裂倒塌等问题。再加上软地基危害本身具有一定的不可预见性,也很容易出现突发类建筑安全事故。对于水利工程而言,一旦结构发生破坏,影响的不仅是设施本身,更会对周边建筑物和居民生命财产安全造成威胁,同时也会在一定程度上造成自然环境的破坏。
2提高水利施工中软土地基承载力的有效措施
2.1砂石换填垫层
当软土层厚度不大的时候,可以采取砂石换填垫层技术进行土质改良。一般软土层在2-3cm厚度范围采用该方法性价比较高,具体处理技术要点如下:首先,挖除表面的软土层,将其更换为稳定性和强度都较高,且透水性良好、颗压缩性较低的材料,比如砂石、鹅卵石等,从而提高地基负载能力。需要注意的是,在换填过程中需做好铺设和压实操作,尽可能减少换填材料的孔隙,防止后期产生较大的沉降。另外,还应注意做好换填垫层的基础的排水措施,提高结构固结速度,防止膨胀土涨缩以及冻胀等问题的发生。施工过程中的细节注意事项主要如下:
2.1.1合理选择施工材料
砂石换填一般需以选择质地较为坚硬的粗砂、中砂和碎石等为佳,特别注意不能掺杂入风化料、软岩以及其他杂物。当施工质量要求较高的时候,需要采用顶级砂砾,一般是以颗粒不均匀系数在10以上的材料为佳。如果选择人工砂砾石,则应进必要的材料相对密度试验,确保砂石密度在要求等级范围内。
2.1.2施工准备工作注意事项
在开始进行砂石换填之前,必须先对软土地基区域内的杂质进行必要清理,比如树叶和枯草等,并对地基坑内存有的积水进行排出。然后对坑内的表层浮土进行清除,自后才能按照正常的换填工序进行土质改良处理。换填的砂石料填充之前应进行充分搅拌处理,避免材料均匀度不足,影响后期的压实处理。
2.1.3实际施工过程中的注意事项
在施工过程中,要按照标准流程进行,做好材料的铺平与捣实工作,并做好接头位置的处理工作,保持接头的斜坡性质,层与层之间错开一定的距离。在铺设材料时,要采取合理方法,即夯实法、碾压法、平振法、插振法及水振法。施工期间应修建排水措施,保持工地排水正常,不得引起冲刷和淤泥的情况,如果在雨季修建房屋,应采取随挖随运随填随压的方法,并采取有效的预防方式,防止施工土地受到雨水的冲刷,防止排水设施发生拥堵,同时,将现场清理的废弃材料处理妥善,堆放地点应远离农田和河道,不应将废弃材料压盖在植被上,尽量选择荒地来放置废弃材料,避免由于废弃材料堆积不善,引起附近农田和河道的污染。
2.2深层水泥搅拌桩
深层水泥搅拌施工方式是现阶段常用的软土地基处理方式,这种施工技术一般适用于粉土、淤泥土的处理,深层水泥搅拌桩施工技术就是将水泥用作固化剂,通过搅拌机将水泥与地基的软土进行搅拌,提高软土的硬度,从而达到提升体积强度的目的。
2.2.1准备工作
深层水泥搅拌桩施工前必须清理施工现场,将影响施工质量的杂物清理干净,并对现场进行平整处理。依照现场施工要求选择水泥,施工前检查相关机械设备,确保其运行的稳定。完成上述工作后进行试桩,保证设备完好,性能稳定。
2.2.2深层水泥搅拌桩注意事项
该软基处理技术在施工中,必须严格依照施工工艺,同时确保管道的畅通性,开钻前需要事先疏通管道,并驳斥水泥搅拌桩钻进时垂直。另外在使用搅拌桩前,严格检查成型搅拌桩,确保其质量符合施工要求,确保搅拌桩可以发挥应有作用。
2.3排水固结法该方式
在施工中最为常用,操作便捷,且能够有效提高软基稳定性差、沉降量大等问题。排水固结主要利用高压、排水达至降低基础含水率的效果,由加压系统对基础进行加压,土层多余水分排出后,由排水系统集中排出。施工中依照加压方式可以将排水固结法分为联合加压排水、真空预压排水、超载预压排水以及降水预压排水。其中真空预压排水是使用最为广泛的,使用该方式时需要在待处理软基表面铺设垫层,继而将排水管道垂直的埋人软基中,并将排水管道进行封闭处理,同大气隔绝,在砂垫层中埋人吸水管道,利用真空抽气机进行抽气,形成真空状态后,将软基中的水分抽吸出来,及时排空。
2.4化学固结法
灌浆法、深层搅拌法以及高压灌注法是目前化学固结法常用的施工技术。其中灌浆法是最为常见的,通过利用液压、电化学原理或者气压等将固化性能良好的浆液注入软基中,从而改善软基的性质。深层搅拌则是利用搅拌方式将软基同固化剂充分混合,从而加速基础的固化,这种方式的适用性交广。这些方式从本质上都是利用固化剂对软基土体进行处理,使之充分粘合,硬化深层软基土,从而提高软基承载力,加强软基性能。相比较其他施工方式,这种软基处理技术的效果较好,但施工成本也是最高的。
3结束语
经过以上分析阐述不难发现,水利施工中软土地基承载力不足对于工程质量有着较为严重的危害,稍有不慎就有可能导致水利工程出现安全事故问题。因此,相关行业工作人员应当对此形成全面而正确的认识,积极学习先进的技术理论知识,并在实践工作当中不断积累经验,以提高水利施工中软土地基改良处理技术水平,从而改善地基承载力,为水利工程施工的顺利有序开展奠定良好基础。
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